Author Affiliations
Abstract
1 National Synchrotron Radiation Laboratory, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China
2 Laser Fusion Research Center, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China
A cylindrical Öffner stretcher based on ternary reflector (COSTER) is proposed and analyzed. Compared with the traditional Öffner stretcher, the COSTER has no off-axis aberration in the multipass configuration, and the output laser of COSTER has lower spectral phase noise and higher temporal contrast in the far field. The COSTER is quite suitable to be used in multi-petawatt laser facilities, and it might be the preferred stretcher configuration for ultrafast and ultra-intense lasers.
cylindrical Öffner stretcher aberration temporal contrast Chinese Optics Letters
2023, 21(7): 073201
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
2 等离子体物理重点实验室, 四川 绵阳 621900
扩束是超高峰值功率激光装置中必不可少的一环,由离轴抛物面镜组成的反射式扩束系统可解决传统透射式扩束带来的色散、色差及激光脉冲前沿畸变等问题。利用光线追迹法和惠更斯-菲涅耳原理对反射式扩束和聚焦过程进行分析,计算了在反射式扩束系统参数不同时,离轴抛物面镜失调对激光脉冲远场时空特性的影响,给出了激光脉冲斯特列尔比和峰值强度的误差允许范围。
物理光学 几何光学设计 激光扩束 离轴抛物面镜 光线追迹 矢量衍射 超快激光脉冲 时空特性 光学学报
2021, 41(21): 2126003
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
2 等离子体物理重点实验室, 四川 绵阳 621900
3 中国工程物理研究院研究生院, 北京 100088
针对超高峰值功率激光系统中脉冲的压缩及聚焦过程进行建模,基于光线追迹法和夫琅禾费衍射方法对平行光栅对压缩器的色散过程和抛物面镜的聚焦过程进行了模拟分析,同时采用Square-Radial多项式对方形口径的波前畸变进行描述,分析了近场存在4种不同波前畸变情况时对远场时空分布的影响,定量给出了不同情况下波前畸变误差的允许范围。
超快光学 脉冲压缩 超快激光 衍射光栅 波前畸变 时空特性 光学学报
2020, 40(11): 1132001
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
2 等离子体物理重点实验室, 四川 绵阳 621900
3 中国工程物理研究院研究生院, 北京 100088
在光学参量啁啾反转脉冲放大(OPRCPA)系统中,展宽器和压缩器都可使用平行光栅对,从而避免常规展宽器中较大的谱剪切效应,简化展宽器结构。基于此,分析了 OPRCPA 系统中各阶色散对输出脉冲的影响,给出了相应的理论模型和数值计算方法,提出了用棱栅对补偿系统三阶色散的方案。
激光光学 脉冲压缩 色散补偿 啁啾脉冲放大 参量放大 棱栅对
母杰 1,2,3王逍 1,2,3,*左言磊 1,2,3胡必龙 1,2,3,4[ ... ]粟敬钦 1,2,3
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
2 等离子体物理重点实验室, 四川 绵阳 621900
3 上海交通大学IFSA协同创新中心, 上海 200240
4 中国工程物理研究院研究生院, 北京 100088
提出了一种基于空谱干涉和远场的分步式短脉冲激光同步探测方法,先利用空谱干涉捕捉时间同步的大范围,再利用远场实现同步的高精度探测。采用数值模拟对基于空谱干涉和远场的同步探测进行了分析,研究结果证明了该方法的可行性。该方法兼顾了大范围和高精度的特点,且对光强要求不高,能确保大部分能量用于物理实验研究,适用于短脉冲激光系统。同时,该方法可用于等离子体参数诊断、短脉冲激光相干合成等领域的时间同步的测量与控制。
激光光学 时间同步探测 空谱干涉 远场 短脉冲激光
1 西南科技大学-中国工程物理研究院激光聚变中心极端条件物质特性联合实验室, 四川 绵阳 621010
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
从Sellmeier 方程出发得到了BBO 晶体在1550 nm 波段具有波长不敏感的性质，因此BBO 晶体可用于掺铒光纤锁模激光器的宽带倍频。采用分布傅里叶方法对倍频耦合波方程进行了数值求解，得到了不同功率密度以及不同脉宽基频光的情况下倍频效率和转换带宽随晶体长度的变化关系，提出了晶体最佳长度的选择标准。与小信号近似的选择方法相比，该方法的适用范围更广，可用于不同功率密度情况下的晶体长度选择。
非线性光学 宽带倍频 掺铒光纤激光器 BBO 晶体 激光与光电子学进展
2015, 52(12): 121901
中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽省光子器件与材料重点实验室, 安徽 合肥 230031
从理论上分析了影响调Q激光器脉冲宽度的因素,利用速率方程建立了 电光调Q脉冲展宽输出过程中反 转粒子数密度、光子数密度、腔损耗之间的变化关系式,并进行了数值模拟,绘出了输出平滑脉冲时的腔损 耗变化曲线,在实验中设计了合适的谐振腔结构,并通过使用两个闸流管作为高压开关控制KD*P上的 电压变化波形,从而控制腔损耗使其满足脉冲展宽的条件,在实验上最终获得了420 ns的调Q激光脉冲。
激光技术 脉冲展宽 电光调Q Nd:YAG激光器 laser techniques pulse streching electro-optical Q-switch Nd:YAG laser
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所激光技术与应用研究室,安徽 合肥 230031
2 安徽光子器件与材料省级实验室,安徽 合肥 230031
测试和分析了Er:GSGG的吸收光谱和荧光光谱。应用Judd-Ofelt理论计算了Er3+的强度参数、 自发辐射跃迁几率、能级寿命、荧光分支比和吸收截面。结果表明, Er3+在4I13/2和4I11/2能级有较长的 能级寿命,在966 nm和790 nm处有较大的吸收截面,在2.79 μm处有较大的积分发射截面值,数值模拟了在966 nm泵浦下激光输出特性, 在泵浦速率达到一定值时,有较高的量子效率。结果表明Er:GSGG有望成为2.79 μm波段的理想激光晶体。
光谱学 光谱参数 Judd-Ofelt理论 激光晶体 spectroscopy spectroscopy parameter Judd-Ofelt theory laser crystal
1 解放军炮兵学院1系,安徽 合肥 230031
2 中国科学院安徽光学精密机械研究所激光技术与应用研究室,安徽 合肥 230031
3 安徽光子器件与材料省级实验室,安徽 合肥 230031
LiNbO3晶体由于其透光范围广,响应速度快,不易潮解等特点而广泛用于高精度和高速光开关快门。 为了将LiNbO3光开关曝光时间拓宽到纳秒领域从而弥补现有高速光开关的不足,阐述了LiNbO3作为光开关的理论原理, 对多波段通光的晶体长宽比进行了优化设计,并对LiNbO3纳秒级光开关的可行性进行了实验验证。 实验半波电压与理论符合很好,实验光信号和电信号在纳秒级范围内能实现同步响应。 研究结果证实了LiNbO3光开关在纳秒级范围内的可行性,并为LiNbO3纳秒级光开关的制作提供了理论和实验依据。
光电子学 纳秒 光开关 optoelectronics nanosecond LiNbO3 LiNbO3 optical switching
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所 激光技术与应用研究室, 安徽 合肥 230031
2 安徽光子器件与材料省级实验室, 安徽 合肥 230031
针对板条、盘片和管状激光器由于不是圆形光斑而难于聚焦及棒状激光器的热效应问题，设计了一种双半圆柱激光器。双半圆柱激光器能实现圆斑输出，而热效应要优于棒状激光器。用ANSYS软件进行的热效应数值模拟分析表明，双半圆柱状激光器比棒状激光器最高温度低25 ℃左右，最大温差低11 ℃左右，最大热应力在棒状激光器的60%以下。
激光器 双半圆柱 热效应 数值模拟 激光与光电子学进展
2012, 49(3): 031401
